基于DNA自組裝的microRNA及ATP的放大檢測.pdf

1、MicroRNA（miRNA）和ATP等重要生物分子是生物體和生命現(xiàn)象的結構基礎和功能基礎，它們的含量和活性直接關系到生物體的健康。其中，miRNA在調控基因表達中發(fā)揮著重要的生物學作用。建立這些生物分子快速、簡便、準確、靈敏的分析方法，對攻克許多疑難病癥以及促進信息科學的發(fā)展都有重要的意義，是當前生物分析化學研究的前沿和熱點。在本論文中，利用DNA自組裝及核酸外切酶的循環(huán)放大技術發(fā)展了miRNA及ATP的檢測方法，對腫瘤的早期診斷具有

2、重大意義，主要內容如下：
　　1.運用DNA自組裝原理，發(fā)展了一種用于let-7d RNA超敏檢測的無標記電化學生物傳感器，該傳感器是基于切口核酸內切酶（NEase）輔助級聯(lián)模板增強雜交過程（TEHP）和滾環(huán)擴增（RCA），誘導形成G-四鏈體-血紅素（hemin）復合物。發(fā)夾探針（H1）通過Au-S鍵固定在金電極的表面，在輔助DNA的幫助下，引入目標RNA let-7d，形成了切口核酸內切酶（NEase）的剪切位點，剪開發(fā)夾探針并

3、釋放目標RNA。發(fā)夾探針（H2）的引入引發(fā)了另外兩個級聯(lián)循環(huán)過程。被剪開的片段作為滾環(huán)擴增（RCA）反應的引物，產生了大量hemin的適體，適體在鉀離子的幫助下，可以形成 G-四鏈體-血紅素（hemin）復合物，而hemin則是電化學檢測的響應物。最新設計的超靈敏電化學檢測方法使得 let-7d RNA的檢測限達0.42 fM，并能從let-7RNA家族中特異性的識別目標RNA。這種檢測手段在相關基因疾病的早期診斷應用中有著巨大的潛力。

4、
　　2.設計了ATP適體-羧基熒光素（FAM）/氧化石墨烯納米片（GO-nanosheets）納米復合物，結合核酸外切酶的剪切循環(huán)放大作用，以調查其在活細胞中的分子探測的能力。結果證明細胞對適體-FAM/GO-nanosheets納米復合物的攝取以及細胞內靶標ATP循環(huán)放大監(jiān)測成功實現(xiàn)。GO-nanosheets在活細胞中的遞送，保護和感測能力表明氧化石墨烯可以是許多生物學領域的有力候選物，例如 DNA和蛋白質分析，基因和藥物遞

5、送以及細胞內跟蹤等。
　　3.展示了一種DNA納米自組裝結構用以攜帶治療型miRNA進入并殺死腫瘤細胞，而且在 DNA自組裝的初期結構可以用于檢測 miRNA。該體系主要由FAM修飾的三個莖環(huán)結構和一條直鏈DNA組成。當遇到靶標miRNA時，發(fā)生雜交鏈式反應，三個莖環(huán)結構交替打開形成星狀DNA自組裝結構，未反應的莖環(huán)結構被MnO2熒光猝滅，通過檢測星狀DNA自組裝結構的熒光信號可以用以檢測miRNA。以星狀DNA自組裝結構為前體，